Ар бир адам магнит сыяктуу нерсеге көптөн бери көнүп калган. Биз андан өзгөчө эч нерсе көргөн жокпуз. Биз аны көбүнчө физика сабактары же мектеп жашына чейинки балдар үчүн магниттин касиеттерин трюктар түрүндөгү демонстрация менен байланыштырабыз. Күнүмдүк жашоодо бизди канча магнит курчап турганы жөнүндө эч ким сейрек ойлойт. Кайсы батирде болсо да алар ондоп саналат. Ар бир колонка, магнитофон, электр устара, сааттын аппаратында магнит бар. Бир банка мык да бир.
Жана дагы эмне?
Биз – эл – мындан тышкары эмеспиз. Денеде агып жаткан биотоктун аркасында анын айланабыздагы күч сызыктарынын көзгө көрүнбөгөн үлгүсү бар. Жер абдан чоң магнит. Жана андан да улуу - күндүн плазма шары. Галактикалардын жана тумандуулуктардын адам акылына түшүнүксүз өлчөмдөрү булардын баары магнит деген ойго сейрек жол бербейт.
Азыркы илим жаңы чоң жана супер кубаттуу магниттерди түзүүнү талап кылат, аларды колдонуу тармактары термоядролук синтез, электр энергиясын иштеп чыгуу, синхротрондордогу заряддалган бөлүкчөлөрдү тездетүү, чөгүп бараткан кемелерди көтөрүү менен байланышкан. Магниттик касиеттерди колдонуу менен супер күчтүү талаа түзүңүзмагнит заманбап физиканын көйгөйлөрүнүн бири.
Түшүнүктөрдү тактаңыз
Магнит талаасы – кыймылда турган заряды бар денелерге таасир этүүчү күч. Ал стационардык объекттер менен "иштебейт" (же заряды жок) жана электромагниттик талаанын формасы катары кызмат кылат, ал жалпы түшүнүк катары бар.
Эгерде денелер айланасында магнит талаасын түзүп, анын таасиринин күчүн өздөрү сезе алса, алар магнит деп аталат. Башкача айтканда, бул объекттер магниттелген (тиешелүү моментке ээ).
Ар кандай материалдар тышкы талаага ар кандай реакция кылат. Анын өз ичиндеги таасирин алсыраткандары парамагнетиктер, ал эми күчтөндүргөндөрү диамагнетиктер деп аталат. Жеке материалдар тышкы магнит талаасын миң эсе күчөтүү касиетине ээ. Бул ферромагнетиктер (кобальт, темир менен никель, гадолиний, ошондой эле аталган металлдардын кошулмалары жана эритмелери). Алардын күчтүү тышкы талаанын таасирине түшүп, магниттик касиетке ээ болгондор катуу магнит деп аталат. Башкалары талаанын түздөн-түз таасири астында гана өзүн магнит сыяктуу алып жүрүүгө жөндөмдүү жана ал жок болгондон кийин мындай болбой калат, жумшак магниттик.
Бир аз тарых
Адамдар туруктуу магниттердин касиеттерин абдан, өтө байыркы мезгилден бери изилдеп келишет. Алар байыркы Грециянын илимпоздорунун эмгектеринде биздин заманга чейин 600 жыл мурун айтылган. Табигый (табигый келип чыккан) магниттер магниттик руда кендеринде кездешет. Чоң табигый магниттердин эң белгилүүсү Тартуда сакталатуниверситет. Анын салмагы 13 килограмм, ал эми анын жардамы менен көтөрө турган жүк 40 кг.
Адамзат ар кандай ферромагнетиктердин жардамы менен жасалма магниттерди жасоону үйрөндү. Порошоктун баалуулугу (кобальттан, темирден ж. Жасалма үлгүлөр туруктуу (катуу магниттик материалдардан алынган) же өзөгү бар электромагниттер болушу мүмкүн, анын материалы жумшак магниттик темир. Алардагы чыңалуу талаасы өзөк менен курчалган орамдын зымдары аркылуу электр тогунун өтүшүнө байланыштуу пайда болот.
Магниттин касиеттерин илимий жактан изилдөө аракеттерин камтыган биринчи олуттуу китеп лондондук дарыгер Гилберттин 1600-жылы жарык көргөн эмгеги болгон. Бул эмгекте магнетизм жана электр энергиясы, ошондой эле автордун эксперименттери боюнча ошол кездеги болгон маалыматтардын жыйындысы камтылган.
Адам болгон кубулуштардын кайсынысын болбосун практикалык жашоого ылайыкташтырууга аракет кылат. Албетте, магнит да четте калган жок.
Магниттер кантип колдонулат
Адамзат магниттин кандай касиеттерин кабыл алган? Анын чөйрөсү ушунчалык кенен болгондуктан, биз бул кереметтүү нерсенин негизги, эң атактуу түзмөктөрүнө жана колдонмолоруна кыскача токтоло алабыз.
Компас – жер бетиндеги багыттарды аныктоочу белгилүү түзүлүш. Анын аркасында алар учактар менен кемелерге, кургактагы транспортко жана жөө жүргүнчүлөрдүн кыймылына жол ачышат. Булартүзмөктөр туристтер жана топографтар колдонгон магниттик (көрсөткүч түрү) же магниттик эмес (радио жана гидрокомпастар) болушу мүмкүн.
Табигый магниттерден жасалган биринчи компастар 11-кылымда жасалып, навигацияда колдонулган. Алардын аракети огунда тең салмактуу магниттик материалдан жасалган узун ийненин горизонталдык тегиздигинде эркин айлануусуна негизделген. Анын бир учу дайыма түштүктү, экинчиси түндүктү карайт. Ошентип, сиз ар дайым негизги пункттарга байланыштуу негизги багыттарды так биле аласыз.
Негизги сфералар
Магниттин касиеттери негизги колдонулушун тапкан талаалар - радио жана электротехника, приборлор, автоматика жана телемеханика. Ферромагниттик материалдардан реле, магниттик схемалар ж. Ошол эле учурда дагы бир ачылыш жасалды - параллелдүү өткөргүчтөрдүн жуптары, алар аркылуу бирдей багыттагы ток өтүп, өз ара тартылуу касиетине ээ.
Мындан улам магниттин касиетинин себеби жөнүндө божомол жасалган. Мындай кубулуштардын баары агымдарга, анын ичинде магниттик материалдардын ичинде айланып жаткандарга байланыштуу пайда болот. Илимдеги заманбап идеялар бул божомолго толугу менен дал келет.
Моторлор жана генераторлор жөнүндө
Анын негизинде электр кыймылдаткычтарынын жана электр генераторлорунун көптөгөн сорттору, башкача айтканда айлануучу типтеги машиналар түзүлдү, алардын иштөө принциби механикалык энергияны электр энергиясына айландырууга негизделген (сүйлөөгенераторлор жөнүндө сөз болуп жатат) же электрдик механикалык (кыймылдаткычтар жөнүндө). Ар кандай генератор электромагниттик индукция принциби боюнча иштейт, башкача айтканда, ЭЭМ (электр кыймылдаткыч күчү) магнит талаасында кыймылдаган зымда пайда болот. Электр кыймылдаткычы туурасынан кеткен талаада ток бар зымдагы күчтүн пайда болуу кубулушунун негизинде иштейт.
Талаанын өз ара аракеттешүү күчүн колдонуп, алардын кыймылдуу бөлүктөрүнүн орамдарынын бурулуштары аркылуу өткөн ток менен приборлор магнитоэлектрдик иш деп аталат. Индукциялык электр эсептегичи эки орамасы бар жаңы кубаттуу AC кыймылдаткычтын ролун аткарат. Орамдардын ортосунда жайгашкан өткөргүч диск кубаттын киришине пропорционалдуу момент тарабынан айланууга дуушар болот.
Ал эми күнүмдүк жашоодо?
Кичинекей батареядан кубатталган электр кол сааттары баарына тааныш. Алардын аппараты бир жуп магнитти, бир жуп индукторлорду жана транзисторду колдонуунун аркасында механикалык сааттарга караганда жеткиликтүү тетиктердин саны жагынан алда канча жөнөкөй.
Магниттик элементтер менен жабдылган электромагниттик типтеги кулпулар же цилиндр кулпулары барган сайын көбүрөөк колдонулууда. Аларда ачкыч да, кулпу да айкалыштырылган комплект менен жабдылган. Туура ачкыч кулпуга жакшы киргенде, магниттик кулпунун ички элементтери керектүү абалга тартылып, аны ачууга мүмкүндүк берет.
Динамометрлердин жана гальванометрдин прибору (алсыз токтор өлчөнө турган өтө сезгич түзүлүш) магниттердин аракетине негизделген. Магниттин касиеттери абразивдерди өндүрүүдө колдонууну тапты. Ошентипар түрдүү буюмдарды жана материалдарды механикалык иштетүү (майдалоо, жылмалоо, оройлоо) үчүн зарыл болгон курч майда жана өтө катуу бөлүкчөлөр деп аталат. Аларды өндүрүүдө аралашманын курамында зарыл болгон ферросилиций жарым-жартылай мештердин түбүнө чөгүлүп, жарым-жартылай абразивдин курамына киргизилет. Аны алып салуу үчүн магниттер керек.
Илим жана коммуникация
Заттардын магниттик касиеттеринен улам илим түрдүү денелердин түзүлүшүн изилдөө мүмкүнчүлүгүнө ээ. Биз магнитохимия же магниттик кемчиликти аныктоону гана айта алабыз (продукциянын айрым аймактарында магнит талаасынын бурмаланышын изилдөө аркылуу кемчиликтерди аныктоо ыкмасы).
Алар ошондой эле микротолкундуу жабдууларды, радиобайланыш системаларын (аскердик жана коммерциялык линияларды) өндүрүүдө, үй шартында да, тамак-аш өнөр жайында да (микротолкундуу мештер баарына белгилүү) жылуулук менен иштетүүдө колдонулат. Бүгүнкү күндө заттардын магниттик касиеттери колдонулган эң татаал техникалык түзүлүштөрдү жана колдонмолорду бир макаланын алкагында санап чыгуу дээрлик мүмкүн эмес.
Медицина тармагы
Диагностика жана медициналык терапия тармагы да четте калган эмес. Рентген нурларын түзүүчү электрондук сызыктуу тездеткичтердин аркасында шишик терапиясы жүргүзүлөт, протон нурлары циклотрондордо же синхротрондордо түзүлөт, алар рентген нурларына караганда жергиликтүү багыттуулугу боюнча артыкчылыктарга ээ жана көздүн жана мээнин шишиктерин дарылоодо эффективдүүлүктү жогорулатат.
Биологиялык боюнчаилим, ал тургай өткөн кылымдын ортосуна чейин, дененин маанилүү иш-милдеттери магнит талаасынын болушу менен эч кандай байланышта болгон эмес. Илимий адабияттар мезгил-мезгили менен алардын тигил же бул медициналык таасири жөнүндө бирден-бир билдирүүлөр менен толукталып турду. Бирок алтымышынчы жылдардан бери магниттин биологиялык касиеттери тууралуу басылмалар көчкү болуп калды.
Андан кийин жана азыр
Бирок, аны менен адамдарды дарылоо аракети 16-кылымда эле алхимиктер тарабынан жасалган. Тиш ооруну, нерв ооруларын, уйкусуздукту жана ички органдардын көптөгөн көйгөйлөрүн айыктыруу үчүн көптөгөн ийгиликтүү аракеттер болду. Магнит медицинада колдонулушун навигациядан кечиктирбестен тапты окшойт.
Акыркы жарым кылымдан бери кан басымы бузулган бейтаптар арасында популярдуу болгон магнит билериктери кеңири колдонулуп келет. Окумуштуулар адамдын денесинин каршылыгын жогорулатуу үчүн магнит жөндөмдүүлүгүнө олуттуу ишенишкен. Электромагниттик аппараттардын жардамы менен алар кандын агымынын ылдамдыгын өлчөөнү, үлгүлөрдү алууну же капсулалардан керектүү дарыларды сайууну үйрөнүштү.
Магнит көзгө түшкөн майда металл бөлүкчөлөрүн жок кылат. Электрдик датчиктердин иштеши анын аракетине негизделет (ар бирибиз электрокардиограмманы алуу тартибин жакшы билебиз). Биздин доордо магнит талаасынын адамдын организмине тийгизген таасиринин негиз-ги механизмдерин изилдее боюнча биологдор менен физиктердин кызматташтыгы уламдан-улам жакын жана зарыл болуп баратат.
Неодимий магнити: касиеттери жана колдонмолору
Неодимий магниттери адамдын ден соолугуна максималдуу таасир тийгизет деп эсептелет. Алар туратнеодим, темир жана бор. Алардын химиялык формула NdFeB болуп саналат. Мындай магниттин негизги артыкчылыгы анын талаасынын салыштырмалуу аз өлчөмдөгү күчтүү таасири. Ошентип, 200 гаусс күчү бар магниттин салмагы болжол менен 1 г. Салыштыруу үчүн, бирдей күчтөгү темир магниттин салмагы болжол менен 10 эсе чоң.
Аталган магниттердин дагы бир талашсыз артыкчылыгы - бул жакшы туруктуулук жана жүздөгөн жылдар бою каалаган сапаттарды сактоо мүмкүнчүлүгү. Бир кылымдын ичинде магнит 1% гана касиетин жоготот.
Неодимий магниттери так кантип иштетилет?
Кан айланууну жакшыртат, кан басымды турукташтырат, шакый менен күрөшөт.
Неодимий магниттеринин касиеттери 2000 жыл мурун дарылоо үчүн колдонула баштаган. Терапиянын бул түрү жөнүндө айтылгандар байыркы Кытайдын кол жазмаларында кездешет. Андан кийин адамдын денесине магниттелген таштарды колдонуу менен дарылоо болгон.
Терапия аларды денеге жабыштыруу түрүндө да болгон. Легенда Клеопатра өзүнүн эң сонун ден соолугуна жана укмуштуудай сулуулугуна дайыма башына магниттик таңгыч тагынып жүргөнү үчүн карыз деп айтылат. 10-кылымда перс илимпоздору сезгенүүнү жана булчуңдардын спазмы жоюлган учурда неодим магниттеринин касиеттеринин адамдын организмине тийгизген пайдалуу таасирин кеңири сүрөттөшкөн. Ошол убактагы сакталып калган далилдер боюнча, алардын булчуңдардын күчүн, сөөктөрдүн күчүн жогорулатуу жана муундардын ооруусун басаңдатуу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Бардык оорулардан…
Мындай таасирдин эффективдүүлүгүнүн далили 1530-жылы жарыяланганжыл атактуу швейцариялык дарыгер Парацельс тарабынан. Өзүнүн эмгектеринде дарыгер дененин күчтөрүн стимулдап, өзүн-өзү айыктыра турган магниттин сыйкырдуу касиеттерин сүрөттөгөн. Ал кездеги көптөгөн оорулар магнит аркылуу жеңе баштаган.
Бул каражаттын жардамы менен өзүн-өзү дарылоо АКШда согуштан кийинки жылдарда (1861-1865) кеңири таралган, ал кезде дарылар таптакыр жетишсиз болгон. Аны дары катары да, ооруну басаңдатуучу катары да колдондум.
20-кылымдан бери магниттин дарылык касиеттери илимий жактан негизделди. 1976-жылы япониялык дарыгер Никагава магнит талаасынын жетишсиздик синдрому деген түшүнүктү киргизген. Изилдөөлөр анын так белгилерин аныкташкан. Алар алсыздык, чарчоо, ишинин төмөндөшү жана уйкунун бузулушунан турат. Ошондой эле мигрень, муундардын жана омурткалардын оорушу, гипотония же гипертония түрүндөгү тамак сиңирүү жана жүрөк-кан тамыр системасынын көйгөйлөрү бар. Бул синдромго жана гинекология тармагына, теринин өзгөрүүлөрүнө тиешелүү. Магнитотерапияны колдонуу менен бул шарттарды ийгиликтүү нормалдаштырса болот.
Илим токтобойт
Окумуштуулар магнит талаасы менен эксперименттерди улантууда. Тажрыйбалар жаныбарларга жана канаттууларга да, бактерияларга да жүргүзүлөт. Алсызданган магнит талаасынын шарттары эксперименттик канаттуулар менен чычкандардын метаболизм процесстеринин ийгилигин төмөндөтөт, бактериялардын көбөйүшү кескин токтойт. Узакка созулган талаа жетишсиздиги менен тирүү ткандар кайра кайтарылгыс өзгөрүүлөргө дуушар болушат.
Бул бардык ушундай көрүнүштөр менен күрөшүү болуп саналат жана келип чыкканмагнитотерапия көптөгөн терс кесепеттери менен алар тарабынан колдонулат. Азыркы учурда магниттин бардык пайдалуу касиеттери али жетишээрлик деңгээлде изилдене элек окшойт. Дарыгерлерди алдыда көптөгөн кызыктуу ачылыштар жана жаңы ачылыштар күтүп турат.
